ISBN_Barcode_Image_Recognition (rev. 1.28)
- Image로 부터 ISBN 스캔라인 추출, 해석
- 구글 안드로이드에서 동작
2. 1D Barcode Image Recognition ¶
2.1. Symbology ¶
- 1차원 바코드 인식을 하기 위해서는 해당 바코드의 심볼로지를 이해해야 한다.
- 심볼로지란, 바코드를 표시하는 방법을 정한 규칙이다. 이 규칙이 존재해야 해당 바코드를 생성하거나 읽을 수 있다.
2.1.1. Bar and Space ¶
- Bar는 바코드의 검은 부분, Space는 흰 부분이며, 각각 Black, White라고 표현하기도 한다.
- 가장 좁은 Bar 혹은 가장 좁은 Space(의 폭 길이)를 의미한다.
- 바코드를 보다 쉽게 인식하기 위해, 바코드 좌우로 X-dimension의 10배의 Space가 존재한다.
- 바코드를 잘못 인식하는 경우를 방지하기 위해. 실제 데이터로부터 생성되는 데이터가 있을 수 있다.
- 가장 두꺼운 Bar 혹은 Space의 폭 길이는 X-dimension의 4배이다.
- EAN-13의 Check Digit는 마지막 한 자리이며, 나머지 12자리로 부터 생성된다.
- 각 12자리 숫자에 가중치를 곱하여 다 합하고, 합한 값을 10으로 나눈 나머지를 10에서 빼면 Check Digit가 나온다.
- 가중치는 1, 3, 이 반복되는 패턴이다. 첫 번째 자리 숫자에 1을 곱하고, ... , 열두 번째 자리 숫자에 3을 곱한다.
# Python
def generate_isbn_check_digit(numbers): # Suppose that 'numbers' is 12-digit numeric string
sum = 0;
for i, number in enumerate(numbers):
if i%2 == 0:
sum += int(number) * 1
else:
sum += int(number) * 3
return 10 - sum % 10
Character | Left(Odd) | Left(Even) | Right |
0 | 0001101 | 0100111 | 1110010 |
1 | 0011001 | 0110011 | 1100110 |
2 | 0010011 | 0011011 | 1101100 |
3 | 0111101 | 0100001 | 1000010 |
4 | 0100011 | 0011101 | 1011100 |
5 | 0110001 | 0111001 | 1001110 |
6 | 0101111 | 0000101 | 1010000 |
7 | 0111011 | 0010001 | 1000100 |
8 | 0110111 | 0001001 | 1001000 |
9 | 0001011 | 0010111 | 1110100 |
- Encoding을 쉽게 해독하기 위해 위의 표를 통해 성질을 파악해두는 것이 좋다.
- Left(Odd), Right는 각각의 비트를 반전하여 서로 같게 만들 수 있다.
- Left(Even), Right는 비트열을 좌우 반전하여 서로 같게 만들 수 있다.
- 0 혹은 1이 가장 길게 연속되어봐야 4개이다.
- Left의 가장 왼쪽 비트는 0, 가장 오른쪽 비트는 1이고, Right는 그 반대이다.
- 가운데에 있는 비트 5개(32 가지수)로 숫자를 구분하며, Left(Odd), Left(Even) 중에 겹치는 것이 없다.
- 모든 인코딩에 대해 0, 1을 영역으로 구분하면 그 영역은 항상 4개이다.
- 즉, 하나의 숫자를 나타내기 위해 2개의 Bar와 2개의 Space가 존재한다.
- 스페이스와 바에 의해 직접적으로 표현되는 숫자는 12개이다. 나머지 하나의 숫자는 Left Character의 인코딩을 해석해 얻어내야 한다. 예를 들어 8801067070256 이라는 EAN-13 바코드가 있을 때, 바코드에 직접적으로 얻어지는건 맨 앞의 자리 '8'이 빠진 801067070256 이고, 이는 Left Character에 해당하는 801067의 인코딩을 보고 알아내야 한다.
3. Image Processing (with Google Android) ¶
3.1. YUV Image Format ¶
- Y(휘도 신호, 화면의 밝기), U(Cb, 휘도 신호와 청색 성분의 차), V(Cr, 휘도 신호와 적색 성분의 차)
3.1.1. Planar and Packed ¶
- Packed는 Y, U, V의 데이터 영역이 분리되지 않은 포맷이다.
- Planar는 Y, U, V의 데이터 영역이 분리된 포맷이다.
- 안드로이드 공식 문서에 따르면 항상 지원되는 포맷이라고 한다.
- Planar Format으로, 프레임 크기만큼 Y 정보가 있고, 그 뒤에 프레임 크기의 반 만큼 U, V 정보가 존재한다.
- 공식 문서에 따르면 API level 12(허니컴 3.1.x)부터 항상 지원되는 포맷이라고 한다.
3.2. Threshold ¶
- 영상을 두 가지 색으로만 표현하여, Object 인식을 용이하게 하기 위함
- 예를 들어 흑백 영상에 대해 수행할 때 임계값(어떤 밝기값)보다 낮으면 검정색, 높으면 흰색으로 변환하는 것.
3.2.1. Global Threshold ¶
- 전체 영상에 대해 하나의 임계값으로 영상을 이진화하는 것.
3.2.2. Adaptive Threshold ¶
- 영상 일부에 빛이 비춰지거나, 그림자가 드리울 경우 Global Threshold를 수행하면 기대한 결과를 얻기 힘들다.